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深水防喷器液压系统传感器布置离散优化方法

孔祥地  蔡宝平  杨超  李文超  李豪杰  
【摘要】:在深水防喷器液压系统状态监测和故障诊断过程中,温度、压力等传感器进行故障信号的采集,传感器的有效布置对提高诊断效率和诊断准确率至关重要。传感器的布置受到有限空间资源和成本花费的限制,同时,过多传感器所带来的冗余数据会给信息的高速存储与有效分析带来困难。如何将有限数目的传感器布置在液压系统最合理的位置,即解决传感器的优化布置问题,是提高故障诊断效能的关键。针对深水防喷器液压系统,提出了一种基于离散粒子群算法的传感器数量与布置方案优化算法。首先建立故障传播与传感器响应时间模型;其次建立传感器布置离散优化模型,包括优化对象、优化目标函数和约束条件;最终采用基于蒙特卡洛仿真的优选方法进行粒子的优选比对,采用离散粒子群优化算法计算传感器优化布置的最优解。基于该方法,研究了n_1+n_2+…+n_m路液压控制回路和深水防喷器液压系统传感器的优化布置方法。结果显示,该方法具有高效收敛性,可获得最佳深水防喷器液压系统传感器的优化布置方案,使故障诊断系统获得最佳诊断效果。

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